Устройство для измерения малых смещений пучка параллельных лучей Советский патент 1929 года по МПК G01D9/04 G01B11/04 

Путем отражения от одного иди нескольких цилиндрических зеркал пучка параллельных световых лучей можно заметить весьма малое смещение этого пучка относительно первого зеркала, наблюдая смещение отраженных лучей при помощи микроскопа. Теоретические рассуждения показывают, что при применении микроскопа с увеличением до 1000 раз и системы из трех, напр, зеркал, возможно обнаружить смещение пучка лучей до 10-9 мм, а при шести зеркалах до 10-27 мм.

Предлагаемое устройство и предназначается для такого рода измерения малых смещений пучка параллельных лучей при исследовании, напр., кривизны луча, изменения скорости света с течением времени, изменения ускорения силы тяжести в связи с изменением местоположения на земном шаре и т. п.; кроме того, подобное устройство может быть использовано и для сейсмографических записей.

На чертеже фиг, 1 изображает принципиальную схему расположения частей устройства; фиг. 2-то же, практическую схему; фиг. 3-сейсмограф с примением цилиндрического зеркала; фиг. 4-прибор для определения изменения силы тяжести.

также с применением цилиндрического зеркала.

Сущность устройства для измерения малых смещений пучка параллельных лучей заключается в том, что пучок лучей, посылаемый источником света S (фиг. 1), проходит через щель /I и последовательно отражается от цилиндрических зеркал Z Z2,Z3j... одинакового радиуса, находящихся на одинаковом оптическом расстоянии друг от друга; после отражения от последнего из цилиндрических зеркал, исследуемый пучок лучей подвергается наблюдению В микроском В точке А.

Практическая форма выполнения устройства с двумя, напр., цилиндрическими зеркалами, изображена на фиг. 2. Посылаемые сильным источником света 5.5 лучи, пройдя круглое отверстие fi, идут расходящимся пучком и встречают на своем пути собирающую линзу г с фокусным расстоянием fJ-г, из каковой линзы ВЫХОДЯТ параллельным пучком. Часть лучей из этого пучка проходит через узкую щель /h и падает на цилиндрическое зеркало Z, отразившись от которого снова идет расходящимся пучком к собирающей линзе Л с фокусным расстоянием е-г,; пройдя ее, свет идет

параллельным пучком, проникает в щель АЗ и падает на плоское зеркало с, отразившись от которого попадает на второе цилиндрическое зеркало Z-, давая в нем мнимое изображение щели. Отразившись от зеркала Z- и пройдя линзы и г, лучи света снова сходятся в точке F, давая здесь действительное изображение, которое может быть наблюдаемо в микроскоп М.

Оптические системы, подобные описанным выше, могут найти применение в сейсмографе. С этой целью цилиндрическое зеркало Z (фиг. 3) помещено вместе с грузом Q на конце стержня т, каковой стержень другим концом связан помощью шарнира D со стойкой h и может вращаться в вертикальной плоскости. Перпендикулярно к стержню т укреплен стержень п, с подвешенным к нему поплавком р, погруженным в жидкость, наполняющую сосуд С. Из точки 5 на зеркало Z падает пучок параллельных лучей, который, отразившись от зеркала и пройдя собирающие линзы (на чертеже непоказанные), проектируется на движущуюся светочувствительную ленту г и дает на последней, при сотрясении почвы, отпечаток в виде волнистой линии.

Аналогично сейсмографу устроен прибор для определения изменения силы тяжести. На стержень т (фиг. 4), могущий вращаться на укрепленном на стойке Л шарнире D, насажен массивный груз Q, опирающийся острием Н на плоскую пружину К- Свободный конец стержня т несет цилиндрическое зеркало Z, Источник света 5 посылает сквозь щель пучок параллельных лучей на это зеркало, отразившись от которого и пройдя собирающие линзы, луч идет параллельным пучком, давая в точке Ж изображение щели, которое может быть рассмотрено в микроскоп или заснято на светочувствительной ленте. Установив прибор в каком-либо месте земной поверхности и заметив положение изображения щели, можно затем перенести прибор в другое место и вновь произвести наблюдение. Если ускорение силы тяжести в новом месте будет иное, то изображение щели в точке М сместится на некоторую величину сравнительно с прежним своим положением.

Предмет патента.

1.Устройство для измерения малых смещений пучка параллельных лучей, характеризующееся применением одного или нескольких цилиндрических зеркал Z, Zz, Z,... для последовательного отражения от них исследуемого пучка лучей, при чем после каждого отражения от цилиндрического зеркала для восстановления параллельности лучей пременены собирающие оптические системы Л 2 з..- а для исследования пучка лучей после его отражения от последнего цилиндрического зеркала применен микроскоп (фиг. 1 и 2).

2.Форма выполнения охарактеризованного в п. 1 устройства в применении к сейсмографу, отличающаяся тем, что цилиндрическое зеркало Z помещено на конце стержня т, который несет груз Q, устроен поворотным на шарнире D и снабжен плавающим в жидкости поплавком р (фиг. 3).

3.Форма выполнения охарактеризованного в п. 1 устройства в применении к прибору для определения изменения силы тяжести, отличающаяся тем, что цилиндрическое зеркало Z помещено на конце стержня гп, который устроен поворотным на шарнире D и несет массивный груз Q, снабженный опирающимся на плоскую пружину /С острием Я (фиг. 4).

Фиг.2

4 Гз ГМ

ШМЭ-Z.

Фиг

Фиг 4